WO2015177901A1

WO2015177901A1 - カラム取付装置及びフェルールセット

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Publication number: WO2015177901A1
Application number: PCT/JP2014/063566
Authority: WO
Inventors: 肇武本; 晶子馬場; 博一谷内; 出　由彦; 英之森谷; 亮武知
Original assignee: 株式会社島津製作所
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-11-26
Also published as: US10731779B2; CN106461627A; JPWO2015177901A1; US20170184225A1

Abstract

　フェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間にフェルール１０が挟み込まれて固定された状態で、付勢部材３３によりフェルール１０をフェルール受け部２０側に付勢する。これにより、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、付勢部材３３の付勢力によってフェルール１０をフェルール受け部２０側に十分な押圧力で押圧することができる。したがって、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。

Description

カラム取付装置及びフェルールセット

　本発明は、カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置、及び、これに用いられるフェルールセットに関するものである。

　ガスクロマトグラフにおいては、試料導入部からカラム内にキャリアガスが試料とともに導入され、カラム内をキャリアガスが通過する過程で各試料成分が分離される。カラム内で分離された各試料成分は、カラムに接続された検出器により検出される。試料導入部や検出器に対するカラムの接続は、カラム取付装置を介して行うことができる。

　カラム取付装置には、例えばフェルール、フェルール受け部及びフェルール押圧部が備えられている。フェルールは、カラムが挿通された状態でかしめられることにより、カラムに取り付けられる。そして、カラムに取り付けられたフェルールをフェルール受け部及びフェルール押圧部の間に挟み込んで固定することにより、カラム取付装置にカラムを取り付けることができる（例えば、下記特許文献１参照）。

　特許文献１に例示されるような従来のカラム取付装置では、フェルール受け部に対してフェルール押圧部がねじ込まれることにより取り付けられる。具体的には、筒状のフェルール受け部の内周面にねじ山が形成されるとともに、フェルール受け部内にねじ込まれるフェルール押圧部の先端部の外周面にねじ溝が形成されている。

　フェルールは、挿通させるカラムの外径に応じて異なる形状のものが使用される。したがって、使用されるフェルールの形状に応じて、フェルール受け部に対するフェルール押圧部のねじ込み量も変化することとなる。そのため、フェルール受け部の内周面には比較的広範囲にねじ山が形成されており、フェルールの形状に応じて適切な位置までフェルール押圧部をねじ込むことにより、シール性を確保するのに十分な押圧力でフェルールをフェルール受け部側に押圧することができる。

米国特許第８１２８１３１号明細書

　しかしながら、上記のようなねじ式のカラム取付装置では、フェルール受け部の内周面に比較的広範囲にねじ山が形成されているため、作業者は、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込まなければならない。したがって、作業者は、フェルール受け部にフェルール押圧部をワンタッチで取り付けることができず、カラム取付装置に対するカラムの取付作業が容易であるとは言えなかった。

　また、上記のようなねじ式のカラム取付装置では、どこまでフェルール押圧部を回転させればよいかが作業者にとって分かりにくい。そのため、カラム取付装置に対するカラムの取付作業がより難しい上に、フェルールに対する押圧力にもばらつきが生じやすいという問題があった。

　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、カラムの取付作業をより容易に行うことができるカラム取付装置及びフェルールセットを提供することを目的とする。また、本発明は、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくいカラム取付装置及びフェルールセットを提供することを目的とする。

　本発明に係るカラム取付装置は、カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置であって、フェルールと、フェルール受け部と、フェルール押圧部とを備える。前記フェルールは、前記カラムが挿通され、一端部側がかしめられることにより前記カラムに取り付けられる。前記フェルール受け部は、前記フェルールの一端部側を受ける。前記フェルール押圧部は、前記フェルール受け部に取り付けられ、前記フェルールを他端部側から前記フェルール受け部側に押圧することにより、前記フェルール受け部との間に前記フェルールを挟み込んで固定する。前記フェルール押圧部は、前記フェルールを前記フェルール受け部側に付勢する付勢部材を含む。

　このような構成によれば、フェルール受け部とフェルール押圧部との間にフェルールが挟み込まれて固定された状態で、付勢部材によりフェルールがフェルール受け部側に付勢される。そのため、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、付勢部材の付勢力によってフェルールをフェルール受け部側に十分な押圧力で押圧することができる。したがって、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。

　また、付勢部材でフェルールをフェルール受け部側に付勢するような構成とすることにより、フェルール受け部に対するフェルール押圧部の取付誤差を付勢部材で吸収することができる。そのため、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　本発明に係る別のカラム取付装置は、カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置であって、フェルールと、フェルール受け部と、フェルール押圧部とを備える。前記フェルールは、前記カラムが挿通され、一端部側がかしめられることにより前記カラムに取り付けられる。前記フェルール受け部は、前記フェルールの一端部側を受ける。前記フェルール押圧部は、前記フェルール受け部に取り付けられ、前記フェルールを他端部側から前記フェルール受け部側に押圧することにより、前記フェルール受け部との間に前記フェルールを挟み込んで固定する。前記フェルール受け部及び前記フェルール押圧部は、一方に設けられたピンと、他方に設けられたガイド溝との係合により、互いに取り付けられる。

　このような構成によれば、ピンとガイド溝との係合により、フェルール受け部及びフェルール押圧部を互いに取り付けて、フェルール受け部とフェルール押圧部との間にフェルールを挟み込んで固定することができる。そのため、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、ガイド溝に沿ってピンをガイドさせるだけで、フェルール受け部にフェルール押圧部をワンタッチで取り付けることができる。したがって、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。

　また、ねじ式のカラム取付装置のように、どこまでフェルール押圧部を回転させればよいかが作業者にとって分かりにくいということがない。そのため、カラム取付装置に対するカラムの取付作業がより容易であるとともに、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　前記ガイド溝には、前記フェルール受け部側への前記フェルール押圧部の押圧方向に対して傾斜した方向に延び、前記ピンをガイドする傾斜溝部が含まれていてもよい。

　このような構成によれば、フェルール押圧部の押圧方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜溝部に沿ってピンをガイドさせるだけで、フェルール受け部にフェルール押圧部をワンタッチで取り付けることができる。このとき、傾斜溝部に沿ってピンをガイドさせることにより、フェルールをフェルール受け部側に対して徐々に押圧することができるため、傾斜溝部の傾斜角度を適切に設定することにより、取付時の操作性を向上することができる。

　前記ガイド溝には、前記傾斜溝部に沿ってガイドされる前記ピンを係止する係止溝部が含まれていてもよい。

　このような構成によれば、傾斜溝部に沿ってピンをガイドさせることにより、フェルールをフェルール受け部側に対して徐々に押圧した後、ピンを係止溝部に係止させることにより、一定の押圧力でフェルールを固定することができる。したがって、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくく、作業者にとっては、ピンが係止溝部に係止される際にクリック感が得られるため、取付時の操作性を向上することができる。

　本発明に係る別のカラム取付装置は、カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置であって、フェルールと、フェルール受け部と、フェルール押圧部とを備える。前記フェルールは、前記カラムが挿通され、一端部側がかしめられることにより前記カラムに取り付けられる。前記フェルール受け部は、前記フェルールの一端部側を受ける。前記フェルール押圧部は、前記フェルール受け部に取り付けられ、前記フェルールを他端部側から前記フェルール受け部側に押圧することにより、前記フェルール受け部との間に前記フェルールを挟み込んで固定する。前記フェルール受け部及び前記フェルール押圧部は、少なくとも一方に設けられたカムが回転されることにより、互いに取り付けられる。

　このような構成によれば、カムの回転により、フェルール受け部及びフェルール押圧部を互いに取り付けて、フェルール受け部とフェルール押圧部との間にフェルールを挟み込んで固定することができる。そのため、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、カムを回転させるだけで、フェルール受け部にフェルール押圧部をワンタッチで取り付けることができる。したがって、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。このとき、カムを回転させることにより、フェルールをフェルール受け部側に対して徐々に押圧することができるため、カムの表面形状を適切に設定することにより、取付時の操作性を向上することができる。

　前記フェルール押圧部は、前記フェルールを前記フェルール受け部側に付勢する付勢部材を含むことが好ましい。

　このような構成によれば、フェルール受け部にフェルール押圧部をワンタッチで取り付けることができるような構成であっても、付勢部材の付勢力によってフェルールをフェルール受け部側に十分な押圧力で押圧することができる。また、付勢部材でフェルールをフェルール受け部側に付勢するような構成とすることにより、フェルール受け部に対するフェルール押圧部の取付誤差を付勢部材で吸収することができる。そのため、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　前記フェルール受け部は、前記フェルールをかしめられた位置とは異なる位置で受けることが好ましい。

　このような構成によれば、フェルールは、かしめられた位置とは異なる位置でフェルール受け部に受けられた状態で、フェルール押圧部によりフェルール受け部側に押圧される。フェルールのかしめられた位置は形状が不安定であるため、当該位置とは異なる位置でフェルール受け部がフェルールを受けることにより、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　本発明に係るフェルールセットは、前記カラム取付装置に用いられる複数種類のフェルールからなるフェルールセットであって、各フェルールには、前記フェルール受け部により受けられる受け側接触部と、前記フェルール押圧部により押圧される押圧側接触部とが形成されている。前記受け側接触部と前記押圧側接触部との距離は、各フェルールにおいて同一である。

　このような構成によれば、複数種類のフェルールのいずれにおいても、受け側接触部と押圧側接触部との距離が同一であるため、いずれのフェルールをフェルール受け部とフェルール押圧部との間に挟み込んで固定した場合であっても、一定の押圧力でフェルールを固定することができる。したがって、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　各フェルールには、挿通されるカラムの外径に応じた内径で中心軸線に沿って延びる挿通孔と、前記中心軸線に対して傾斜し、前記受け側接触部を有する第１円錐面とが形成されていてもよい。この場合、前記中心軸線に対する前記第１円錐面の傾斜角度が、各フェルールにおいて同一であるとともに、前記第１円錐面の前記中心軸線方向の長さが、各フェルールに挿通されるカラムの外径に応じて異なることが好ましい。

　このような構成によれば、中心軸線に対する第１円錐面の傾斜角度が、各フェルールにおいて同一であるため、第１円錐面の中心軸線方向の長さがカラムの外径に応じて異なる場合であっても、第１円錐面の先端部の形状は各フェルールにおいて同一となる。したがって、使用するカラムの外径にかかわらず、フェルールの先端部の厚みや、カラムとフェルールとの隙間が一定であるため、同一のトルクでフェルールをかしめてカラムを取り付けることができる。これにより、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。

　各フェルールには、前記第１円錐面よりも前記中心軸線に対する傾斜角度が大きい第２円錐面が、前記受け側接触部と前記押圧側接触部との間の少なくとも一部に形成されていてもよい。

　このような構成によれば、第１円錐面の傾斜角度をかしめに適した角度に設定した上で、当該第１円錐面よりも傾斜角度が大きい第２円錐面を設けることにより、中心軸線に沿ったフェルールの長さを短くすることができる。また、各フェルールをフェルール受け部とフェルール押圧部との間に挟み込む際に、第２円錐面をガイドとして作用させることにより、各フェルールを取付位置にスムーズに配置することができるため、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。

　各フェルールは、前記押圧側接触部を構成する端面を有していてもよい。この場合、前記端面には、挿通されるカラムの外径よりも大きく拡がるように円錐状の窪みが形成されており、当該窪みを介して各フェルールにカラムが挿通されることが好ましい。

　このような構成によれば、各フェルール内にカラムを挿通させる際に、各フェルールの端面に形成された円錐状の窪みを介してカラムを挿通させることができる。これにより、各フェルール内にカラムをスムーズにガイドすることができるため、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。

　本発明によれば、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成ではないため、カラムの取付作業をより容易に行うことができる。また、本発明によれば、フェルールに対する押圧力にばらつきが生じにくい。

本発明の第１実施形態に係るカラム取付装置が適用されたガスクロマトグラフの構成例を示す概略図である。カラム取付装置の構成例を示す分解斜視図である。カラム取付装置の断面図である。押圧側本体の構成例を示す正面図である。押圧側本体の他の構成例を示す正面図である。本発明の一実施形態に係るフェルールセットに含まれるフェルールの構成例を示す正面図である。本発明の一実施形態に係るフェルールセットに含まれるフェルールの構成例を示す正面図である。本発明の第２実施形態に係るカラム取付装置の構成例を示す側面図である。図６のカラム取付装置のＩ－Ｉ断面図である。

　図１は、本発明の第１実施形態に係るカラム取付装置１が適用されたガスクロマトグラフの構成例を示す概略図である。このガスクロマトグラフは、試料とともにキャリアガスをカラム２内に供給することにより分析を行うためのものであり、上記カラム取付装置１及びカラム２以外に、カラムオーブン３、試料導入部４及び検出器５などを備えている。

　カラム２は、例えばキャピラリカラムからなり、分析中はカラムオーブン３内で加熱される。キャリアガスは、試料導入部４からカラム２内に試料とともに供給される。各試料成分は、カラム２を通過する過程で分離され、検出器５により検出される。検出器５は、例えば水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）などの各種検出器により構成することができる。

　試料導入部４は、キャリアガス供給路６から供給されるキャリアガスとともに試料をカラム２内に導入するためのものであり、例えば内部に試料気化室７が形成されている。この試料気化室７には、試料注入口８から液体試料が注入され、試料気化室７内で気化された試料が、キャリアガスとともにカラム２内に導入されるようになっている。

　カラム取付装置１は、カラム２の一端部を試料導入部４に接続するとともに、カラム２の他端部を検出器５に接続する。本実施形態では、カラム２の一端部を試料導入部４に接続するカラム取付装置１と、カラム２の他端部を検出器５に接続するカラム取付装置１が、同一の構成について説明するが、それぞれ異なる構成からなるものであってもよい。

　図２は、カラム取付装置１の構成例を示す分解斜視図である。また、図３は、カラム取付装置１の断面図である。カラム取付装置１は、試料導入部４や検出器５などの取付位置にカラム２を取り付けるための装置であって、フェルール１０、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０を備えている。

　フェルール１０は、一端部側が先細り形状に形成された筒状の部材であり、内部にカラム２が挿通される。フェルール１０としては、例えば金属製のものが用いられるが、これに限らず、樹脂製などであってもよい。フェルール１０は、カラム２が内部に挿通された状態で一端部側がかしめられることにより、カラム２に取り付けられる。ここで、かしめとは、加圧によりフェルール１０を塑性変形させてカラム２に取り付ける作業であり、カラム２を取付位置に取り付ける作業である本締めの前に、仮締めとして行われる作業である。

　フェルール受け部２０は、本締めの際にフェルール１０の一端部側を受ける。当該フェルール受け部２０には、例えば受け側本体２１及び連結部２２が備えられている。受け側本体２１は、内部に貫通孔２１１が形成された円筒状の部材であり、一端部が取付位置に固定されるとともに、他端部にフェルール１０が押圧されることにより本締めが行われる。

　受け側本体２１の他端面には、フェルール１０を収容するため収容凹部２１２が形成されている。収容凹部２１２は、フェルール１０の他端部側の外径よりも若干大きい内径を有しており、先細りした一端部側から収容凹部２１２内に挿入されるフェルール１０が、他端部側まで収容凹部２１２内に収容された状態で位置決めされる。

　収容凹部２１２は、その底部が窄められることにより、段差部２１３を介して貫通孔２１１に連通している。この段差部２１３には、収容凹部２１２内に収容されたフェルール１０の一端部側が密着し、本締め時の押圧力によって、段差部２１３におけるフェルール１０との気密性を確保することができる。本実施形態では、段差部２１３が湾曲面で形成されることにより、本締め時の押圧力が分散され、カラム２に対して過度な押圧力が作用するのを防止することができる。

　連結部２２は、受け側本体２１の他端部の外周面に被せられた筒状の部材であり、フェルール受け部２０にフェルール押圧部３０を連結させる。連結部２２の外周面には、当該連結部２２の径方向に向かって突出する円柱状の１対のピン２２１が形成されている。これらの１対のピン２２１は、連結部２２の中心軸線を挟んで両側に対称配置されている。ただし、連結部２２は、受け側本体２１と分離して設けられた構成に限らず、受け側本体２１と一体的に形成された構成であってもよい。

　フェルール押圧部３０は、フェルール受け部２０に取り付けられることにより、フェルール１０を他端部側からフェルール受け部２０側に押圧する。フェルール押圧部３０には、例えば押圧側本体３１、フェルール台３２、付勢部材３３及び固定具３４が備えられている。押圧側本体３１は、フェルール受け部２０よりも大径の円筒状の部材であり、内部にフェルール台３２、付勢部材３３及び固定具３４が収容されている。

　押圧側本体３１は、例えばニッケル基の超合金などにより形成された耐熱性の高い部材であり、第１筒部３１１及び第２筒部３１２を一体的に備えた構成を有している。第１筒部３１１には、フェルール台３２、付勢部材３３及び固定具３４が、第２筒部３１２側からこの順序で収容されている。第１筒部３１１の周面には、複数の小孔３１３が形成されている。これにより、フェルール押圧部３０の質量を軽減し、熱容量を減らすことができる。また、第１筒部３１１の周面は、ローレットが形成されることにより、作業者の指先の回転力を伝達しやすい構成となっている。

　第２筒部３１２は、第１筒部３１１よりも小径であり、本締め時にフェルール受け部２０に連結される。第２筒部３１２には、フェルール受け部２０の連結部２２に形成されている１対のピン２２１をガイドするための１対のガイド溝３１４が形成されている。各ガイド溝３１４は、各ピン２２１の外径とほぼ同一の幅を有しており、各ガイド溝３１４に沿って各ピン２２１をガイドさせながらフェルール押圧部３０をフェルール受け部２０側に押し込むことにより、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０が互いに取り付けられる。

　ただし、互いに係合するピン２２１及びガイド溝３１４は、１対に限らず、１つずつ設けられた構成であってもよいし、それぞれ３つ以上設けられた構成であってもよい。また、ピン２２１がフェルール押圧部３０側に設けられ、ガイド溝３１４がフェルール受け部２０側に設けられていてもよい。さらに、押圧側本体３１は、外径が異なる第１筒部３１１及び第２筒部３１２を一体的に備えた構成に限らず、例えば、均一な外径を有する１つの筒部により構成されるものであってもよいし、外径が異なる３つ以上の筒部を一体的に備えた構成であってもよい。

　フェルール台３２には、フェルール１０を押圧するための押圧面３２１が形成されている。押圧面３２１は、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０の軸線方向（カラム２の挿通方向）に対して直交する平坦面であり、その中央部にカラム２を挿通させるための貫通孔３２２が形成されている。貫通孔３２２は、押圧面３２１側とは反対側に向かって拡がるように円錐状に形成されることにより、フェルール台３２内にカラム２を挿通させやすい形状となっている。

　押圧面３２１における貫通孔３２２の周囲には、フェルール１０の他端部側（押圧面３２１側）の外径よりも若干大きい内径を有する環状凸部３２３が形成されている。本締め時には、フェルール１０の他端部が環状凸部３２３内に収容された状態で位置決めされる。このように、フェルール１０は、フェルール受け部２０側の収容凹部２１２と、フェルール押圧部３０側の環状凸部３２３により位置決めされ、その一端部側を段差部２１３に対して確実に密着させることができる。

　付勢部材３３は、例えば圧縮ばねにより構成され、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０の軸線方向に沿って延びるように配置されている。付勢部材３３の一端面はフェルール台３２の裏面（押圧面３２１側とは反対側の面）に当接している。一方、付勢部材３３の他端面は、第２筒部３１２の端部において固定具３４に当接している。固定具３４は、例えばＣ形止め輪により構成され、ある程度の付勢力を付勢部材３３に作用させた状態で第２筒部３１２の端部に固定されている。ただし、付勢部材３３は、圧縮ばねに限らず、ゴムなどの他の弾性体により構成されていてもよいし、弾性体以外の部材により構成されていてもよい。

　本締めを行う際には、フェルール台３２の押圧面３２１上にフェルール１０を配置した状態で、フェルール押圧部３０をフェルール受け部２０に近づけ、フェルール１０を収容凹部２１２内に位置決めする。この状態から、付勢部材３３の付勢力に抗してフェルール押圧部３０をフェルール受け部２０側に押し込み、ピン２２１とガイド溝３１４とを係合させることにより、フェルール１０が他端部側からフェルール受け部２０側に押圧される。そして、フェルール押圧部３０がフェルール受け部２０に取り付けられた状態では、フェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間にフェルール１０が挟み込まれて固定される。

　本実施形態では、フェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間にフェルール１０が挟み込まれて固定された状態で、付勢部材３３によりフェルール１０がフェルール受け部２０側に付勢される。そのため、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、付勢部材３３の付勢力によってフェルール１０をフェルール受け部２０側に十分な押圧力で押圧することができる。したがって、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。

　また、付勢部材３３でフェルール１０をフェルール受け部２０側に付勢するような構成とすることにより、フェルール受け部２０に対するフェルール押圧部３０の取付誤差を付勢部材３３で吸収することができる。そのため、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　特に、本実施形態では、ピン２２１とガイド溝３１４との係合により、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０を互いに取り付けて、フェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間にフェルール１０を挟み込んで固定することができる。そのため、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、ガイド溝３１４に沿ってピン２２１をガイドさせるだけで、フェルール受け部２０にフェルール押圧部３０をワンタッチで取り付けることができる。したがって、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。

　また、ねじ式のカラム取付装置のように、どこまでフェルール押圧部を回転させればよいかが作業者にとって分かりにくいということがない。そのため、カラム取付装置１に対するカラム２の取付作業がより容易であるとともに、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　図４Ａは、押圧側本体３１の構成例を示す正面図である。この例では、押圧側本体３１の第２筒部３１２に形成されたガイド溝３１４が、導入溝部３１５、傾斜溝部３１６及び係止溝部３１７を有している。ガイド溝３１４は、押圧側本体３１の一端部の端面に形成された切欠きにより構成され、導入溝部３１５、傾斜溝部３１６及び係止溝部３１７が、この順序で連通している。

　導入溝部３１５は、押圧側本体３１の一端部の端面から、当該押圧側本体３１の軸線方向に対して平行に延びている。傾斜溝部３１６は、導入溝部３１５に対して傾斜した方向、すなわちフェルール受け部２０側へのフェルール押圧部３０の押圧方向Ｄに対して傾斜した方向に延びている。

　係止溝部３１７は、傾斜溝部３１６における導入溝部３１５側とは反対側の端部に形成され、傾斜溝部３１６に沿ってガイドされるピン２２１を係止させることにより、付勢部材３３の付勢力によってピン２２１がガイド溝３１４から抜け落ちるのを防止する。この例では、係止溝部３１７が、傾斜溝部３１６との境界部からフェルール押圧部３０の押圧方向Ｄに窪んだ形状とされることにより、ピン２２１が上記境界部に引っ掛かって係止溝部３１７から抜け落ちない構成となっている。

　本締めを行う際に、付勢部材３３の付勢力に抗してフェルール押圧部３０をフェルール受け部２０側に押し込んだときには、ピン２２１が導入溝部３１５に沿ってガイド溝３１４内に導入される。その後、傾斜溝部３１６に沿ってピン２２１がガイドされるように、フェルール押圧部３０を回転させながら押し込むことにより、フェルール１０がフェルール受け部２０側に押圧される。そして、ピン２２１が係止溝部３１７に係止されるまでフェルール押圧部３０を押し込めば、フェルール押圧部３０がフェルール受け部２０に取り付けられ、フェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間にフェルール１０が挟み込まれて固定される。

　図４Ｂは、押圧側本体３１の他の構成例を示す正面図である。この例では、図４Ａの例と同様に、ガイド溝３１４が導入溝部３１５、傾斜溝部３１６及び係止溝部３１７を有しているが、傾斜溝部３１６と係止溝部３１７との境界部に凸部３１８が形成されている点が異なっている。導入溝部３１５及び傾斜溝部３１６の構成については、図４Ａの例と同様であるため、詳細な説明を省略する。

　凸部３１８は、フェルール押圧部３０の押圧方向Ｄとは反対方向に突出している。これにより、傾斜溝部３１６に沿ってガイドされるピン２２１が、凸部３１８を乗り越えて係止溝部３１７に係止され、付勢部材３３の付勢力によってピン２２１がガイド溝３１４から抜け落ちるのを防止することができる。本締めを行う際の操作は、図４Ａの場合と同様である。

　図４Ａ及び図４Ｂに例示されるような構成によれば、フェルール押圧部３０の押圧方向Ｄに対して傾斜した方向に延びる傾斜溝部３１６に沿ってピン２２１をガイドさせるだけで、フェルール受け部２０にフェルール押圧部３０をワンタッチで取り付けることができる。このとき、傾斜溝部３１６に沿ってピン２２１をガイドさせることにより、フェルール１０をフェルール受け部２０側に対して徐々に押圧することができるため、傾斜溝部３１６の傾斜角度を適切に設定することにより、取付時の操作性を向上することができる。

　また、傾斜溝部３１６に沿ってピン２２１をガイドさせることにより、フェルール１０をフェルール受け部２０側に対して徐々に押圧した後、ピン２２１を係止溝部３１７に係止させることにより、一定の押圧力でフェルール１０を固定することができる。したがって、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じにくく、作業者にとっては、ピン２２１が係止溝部３１７に係止される際にクリック感が得られるため、取付時の操作性を向上することができる。

　ただし、ガイド溝３１４の形状は、図４Ａ又は図４Ｂのような形状に限らず、他の任意の形状を採用することができる。すなわち、導入溝部３１５、傾斜溝部３１６及び係止溝部３１７の形状は、図４Ａ又は図４Ｂのような形状に限られるものではない。また、ガイド溝３１４は、導入溝部３１５、傾斜溝部３１６及び係止溝部３１７を備えた構成に限らず、これらの少なくとも１つを備えていない構成であってもよいし、他の溝部を備えた構成であってもよい。

　図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の一実施形態に係るフェルールセットに含まれるフェルール１０の構成例を示す正面図である。図５Ａ及び図５Ｂの各フェルール１０は、外径が異なるカラム２に取り付けられるため、それぞれ異なる形状を有しており、図２及び図３に例示されるような共通のカラム取付装置１に用いられる。

　図５Ａ及び図５Ｂに示すフェルール１０は、それぞれ中心軸線Ｌに沿ってカラム２を挿通させるための挿通孔１１が形成された筒状の部材である。各フェルール１０の挿通孔１１は、各フェルール１０に挿通されるカラム２の外径に応じた内径を有しており、一定の隙間を介して挿通孔１１内にカラム２を挿通することができるようになっている。

　各フェルール１０の外周面には、例えば第１円錐面１２、第２円錐面１３及び円筒面１４が同軸上に形成されている。第１円錐面１２における段差部２１３との接触領域は、フェルール受け部２０により受けられる受け側接触部１２１を構成している。また、各フェルール１０における円筒面１４側の端面１５は、フェルール台３２の押圧面３２１に当接し、フェルール押圧部３０により押圧される押圧側接触部１５１を構成している。

　第１円錐面１２は、中心軸線Ｌに対して傾斜し、第２円錐面１３側から先端側に向かって徐々に外径が小さくなるような先細り形状となっている。第１円錐面１２の先端部には、フェルール１０をカラム２に取り付ける際にかしめられるかしめ部１２２が形成されている。このように、フェルール１０がフェルール受け部２０により受けられる位置（受け側接触部１２１）と、フェルール１０がかしめられる位置（かしめ部１２２）とは、それぞれ異なる位置に設定されている。

　これにより、フェルール１０は、かしめられた位置とは異なる位置でフェルール受け部２０に受けられた状態で、フェルール押圧部３０によりフェルール受け部２０側に押圧される。フェルール１０のかしめられた位置は形状が不安定であるため、当該位置とは異なる位置でフェルール受け部２０がフェルール１０を受けることにより、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じにくい。特に、本実施形態のように、フェルール１０を受ける段差部２１３が湾曲面で形成された構成では、かしめ部１２２の位置にばらつきが生じやすいため、当該かしめ部１２２とは異なる位置に受け側接触部１２１を設けることにより、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じるのを効果的に防止することができる。

　図５Ａ及び図５Ｂに示すように、各フェルール１０の第１円錐面１２は、その延長線が共通の点Ｐで交わるように形成された同一の傾斜角度θ１からなる円錐面であり、カラム２が挿通される挿通孔１１の内径に応じた位置で当該円錐面が切断された形状となっている。すなわち、各フェルール１０の一端部（第１円錐面１２の先端部）に形成されたかしめ部１２２をかしめる際のトルクがほぼ一定となるように、挿通孔１１の内径に応じた位置で切断された円錐面となっている。

　このように、かしめ部１２２の位置はフェルール１０によって異なるが、本実施形態では、受け側接触部１２１と押圧側接触部１５１との距離Ａが、各フェルール１０において同一となっている。これにより、いずれのフェルール１０をフェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間に挟み込んで固定した場合であっても、一定の押圧力でフェルール１０を固定することができる。したがって、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じにくい。なお、上述の点Ｐと押圧側接触部１５１との距離Ｂについても、各フェルール１０において同一となっている。

　本実施形態では、第１円錐面１２の中心軸線Ｌ方向の長さが、各フェルール１０に挿通されるカラム２の外径に応じて異なる。このような場合であっても、中心軸線Ｌに対する第１円錐面１２の傾斜角度θ１が、各フェルール１０において同一であるため、第１円錐面１２の先端部の形状は各フェルール１０において同一となる。

　したがって、使用するカラム２の外径にかかわらず、フェルール１０の先端部の厚みや、カラム２とフェルール１０との隙間が一定であるため、同一のトルクでフェルール１０をかしめてカラム２を取り付けることができる。これにより、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。各フェルール１０をかしめてカラム２に取り付ける際には、例えばトルクリミッタを備えたフェルールかしめ具を用いることにより、常に同一のトルクでフェルール１０をかしめることができる。

　第２円錐面１３は、受け側接触部１２１と押圧側接触部１５１との間の少なくとも一部に形成されており、第１円錐面１２よりも中心軸線Ｌに対する傾斜角度θ２が大きい。したがって、第１円錐面１２の傾斜角度θ１をかしめに適した角度に設定した上で、当該第１円錐面１２よりも傾斜角度θ２が大きい第２円錐面１３を設けることにより、中心軸線Ｌに沿ったフェルール１０の長さを短くすることができる。

　また、各フェルール１０をフェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間に挟み込む際に、第２円錐面１３をガイドとして作用させることにより、各フェルール１０を取付位置にスムーズに配置することができる。すなわち、フェルール１０が収容凹部２１２内に収容される際に斜めに挿入された場合であっても、収容凹部２１２の入口に第２円錐面１３を摺接させて、フェルール１０を収容凹部２１２内に良好にガイドすることができる。したがって、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。

　円筒面１４は、フェルール１０の中心軸線Ｌに沿って均一な外径を有している。本実施形態では、円筒面１４の外径が各フェルール１０において同一に形成されることにより、各フェルール１０を共通の収容凹部２１２に対して位置決めすることができるようになっている。

　各フェルール１０の円筒面１４側の端面１５には、各フェルール１０に挿通されるカラム２の外径よりも大きく拡がるように円錐状の窪み１６が形成されている。挿通孔１１は、窪み１６により端面１５側に向かって拡大されており、当該窪み１６を介して端面１５側から各フェルール１０にカラム２が挿通される。これにより、各フェルール１０内にカラム２をスムーズにガイドすることができるため、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。

　ただし、各フェルール１０の形状は、図５Ａ及び図５Ｂのような形状に限らず、他の任意の形状を採用することができる。すなわち、第１円錐面１２、第２円錐面１３及び円筒面１４の形状は、図５Ａ及び図５Ｂのような形状に限られるものではない。挿通孔１１の形状についても、中心軸線Ｌに沿って均一な内径を有する構成に限らず、例えばカラム２の外径が小さい場合には、挿通孔１１を内径が異なる２つ以上の孔が連通された構成としてもよい。

　また、各フェルール１０は、第１円錐面１２、第２円錐面１３及び円筒面１４を備えた構成に限らず、これらの少なくとも１つを備えていない構成であってもよいし、他の面を備えた構成であってもよい。さらに、図５Ａ及び図５Ｂの例では、２種類のフェルール１０について説明したが、本発明に係るフェルールセットは、２つに限らず、３つ以上であってもよい。

　図６は、本発明の第２実施形態に係るカラム取付装置１００の構成例を示す側面図である。また、図７は、図６のカラム取付装置１００のＩ－Ｉ断面図である。第２実施形態に係るカラム取付装置１００は、第１実施形態のカラム取付装置１と同様に、フェルール１０、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０を備えている。

　上記第１実施形態では、ピン２２１とガイド溝３１４との係合により、フェルール押圧部３０がフェルール受け部２０に取り付けられるような構成について説明した。これに対して、第２実施形態では、カム２３の回転により、フェルール押圧部３０がフェルール受け部２０に取り付けられるような構成となっている。第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、図に同一符号を付して詳細な説明を省略する。

　カム２３は、フェルール受け部２０に備えられている。より具体的には、フェルール受け部２０の連結部２２に対して、カム２３が回転可能に取り付けられている。連結部２２の外周面には、当該連結部２２の径方向に向かって突出する円柱状の１対の軸部２２２が形成されており、当該１対の軸部２２２に対して１対のカム２３が回転可能に取り付けられている。カム２３は、例えば偏心カムからなり、中心に対して偏心した位置で回転可能に取り付けられている。

　フェルール押圧部３０の押圧側本体３１は、筒状の部材であり、その一端部側にフェルール受け部２０が挿入される。押圧側本体３１の他端部側には、第１実施形態と同様に、フェルール台３２、付勢部材３３及び固定具３４が収容され、フェルール台３２が付勢部材３３によって押圧側本体３１の一端部側（フェルール受け部２０側）に向かって付勢されている。

　本実施形態では、付勢部材３３が例えば皿ばねにより構成され、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０の軸線方向に沿って複数の皿ばねが重ねて配置されている。ただし、付勢部材３３は、皿ばねに限らず、ゴムなどの他の弾性体により構成されていてもよいし、弾性体以外の部材により構成されていてもよい。

　押圧側本体３１の一端部には、カム２３をガイドするための１対のガイド溝３５が形成されている。各ガイド溝３５は、各カム２３の外径とほぼ同一の幅を有しており、各ガイド溝３５に沿って各カム２３をガイドさせながらフェルール押圧部３０をフェルール受け部２０内に押し込むことにより、フェルール受け部２０にフェルール押圧部３０が係止される。

　ガイド溝３５は、例えば導入溝部３５１及び係止溝部３５２を有している。ガイド溝３５は、押圧側本体３１の一端部の端面に形成された切欠きにより構成され、導入溝部３５１及び係止溝部３５２が、この順序で連通している。導入溝部３５１は、押圧側本体３１の一端部の端面から、当該押圧側本体３１の軸線方向に対して平行に延びている。係止溝部３５２は、導入溝部３５１に対して直交する方向、すなわちフェルール受け部２０側へのフェルール押圧部３０の押圧方向Ｄに対して直交する方向に延びている。

　本締めを行う際に、付勢部材３３の付勢力に抗してフェルール押圧部３０をフェルール受け部２０側に押し込んだときには、カム２３が導入溝部３５１に沿ってガイド溝３５内に導入される。その後、フェルール押圧部３０を回転させることにより、係止溝部３５２に沿ってカム２３がガイドされ、カム２３が係止溝部３５２に係止された状態となる。

　カム２３が係止溝部３５２に係止された状態では、まだ本締めは完了していない。この状態から軸部２２２を中心にカム２３が回転されることにより、係止溝部３５２に対して押圧方向Ｄに押圧力が作用し、付勢部材３３の付勢力に抗してフェルール押圧部３０がフェルール受け部２０側にさらに押し込まれる。これにより、フェルール押圧部３０がフェルール受け部２０に取り付けられ、フェルール受け部２０とフェルール押圧部３０との間にフェルール１０が挟み込まれて固定される。

　このように、本実施形態では、フェルール押圧部を何周も回転させてフェルール受け部にねじ込むような構成としなくても、カム２３を回転させるだけで、フェルール受け部２０にフェルール押圧部３０をワンタッチで取り付けることができる。したがって、カラム２の取付作業をより容易に行うことができる。このとき、カム２３を回転させることにより、フェルール１０をフェルール受け部２０側に対して徐々に押圧することができるため、カム２３の表面形状を適切に設定することにより、取付時の操作性を向上することができる。

　さらに、本実施形態では、フェルール受け部２０にフェルール押圧部３０をワンタッチで取り付けることができるような構成であっても、付勢部材３３の付勢力によってフェルール１０をフェルール受け部２０側に十分な押圧力で押圧することができる。また、付勢部材３３でフェルール１０をフェルール受け部２０側に付勢するような構成とすることにより、フェルール受け部２０に対するフェルール押圧部３０の取付誤差を付勢部材３３で吸収することができる。そのため、フェルール１０に対する押圧力にばらつきが生じにくい。

　１対のカム２３には、例えば共通のレバー２４が連結されている。作業者は、フェルール押圧部３０の押圧側本体３１を把持して、カム２３を係止溝部３５２に係止させた後、レバー２４を操作することにより、１対のカム２３を回転させることができる。このように、１つのレバー２４を操作するだけで、１対のカム２３を同時に回転させることができるため、取付時の操作性を向上することができる。

　ただし、フェルール受け部２０に１対のカム２３が設けられた構成に限らず、カム２３が１つだけ設けられた構成であってもよいし、３つ以上のカム２３が設けられた構成であってもよい。また、フェルール受け部２０ではなく、フェルール押圧部３０にカム２３が設けられた構成であってもよいし、フェルール受け部２０及びフェルール押圧部３０の両方にカム２３が設けられた構成であってもよい。

　さらに、フェルール押圧部３０は、付勢部材３３が設けられた構成に限られるものではない。すなわち、付勢部材３３を省略し、例えばカム２３による押圧力だけでフェルール１０をフェルール受け部２０側に押圧するような構成であってもよい。

　以上の実施形態では、フェルール受け部２０が、受け側本体２１及び連結部２２を備えた構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、フェルール受け部２０が他の部材を備えた構成であってもよいし、上記部材の一部を備えていないような構成であってもよい。

　また、以上の実施形態では、フェルール押圧部３０が、押圧側本体３１、フェルール台３２、付勢部材３３及び固定具３４を備えた構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、フェルール押圧部３０が他の部材を備えた構成であってもよいし、上記部材の一部が備えられていないような構成であってもよい。

　　　　１　　カラム取付装置
　　　　２　　カラム
　　　　３　　カラムオーブン
　　　　４　　試料導入部
　　　　５　　検出器
　　　　６　　キャリアガス供給路
　　　　７　　試料気化室
　　　　８　　試料注入口
　　　１０　　フェルール
　　　１１　　挿通孔
　　　１２　　第１円錐面
　　　１３　　第２円錐面
　　　１４　　円筒面
　　　１５　　端面
　　　２０　　フェルール受け部
　　　２１　　受け側本体
　　　２２　　連結部
　　　２３　　カム
　　　２４　　レバー
　　　３０　　フェルール押圧部
　　　３１　　押圧側本体
　　　３２　　フェルール台
　　　３３　　付勢部材
　　　３４　　固定具
　　　３５　　ガイド溝
　　１００　　カラム取付装置
　　１２１　　受け側接触部
　　１２２　　かしめ部
　　１５１　　押圧側接触部
　　２１１　　貫通孔
　　２１２　　収容凹部
　　２１３　　段差部
　　２２１　　ピン
　　２２２　　軸部
　　３１１　　第１筒部
　　３１２　　第２筒部
　　３１３　　小孔
　　３１４　　ガイド溝
　　３１５　　導入溝部
　　３１６　　傾斜溝部
　　３１７　　係止溝部
　　３１８　　凸部
　　３２１　　押圧面
　　３２２　　貫通孔
　　３２３　　環状凸部
　　３５１　　導入溝部
　　３５２　　係止溝部

Claims

　カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置であって、
　前記カラムが挿通され、一端部側がかしめられることにより前記カラムに取り付けられるフェルールと、
　前記フェルールの一端部側を受けるフェルール受け部と、
　前記フェルール受け部に取り付けられ、前記フェルールを他端部側から前記フェルール受け部側に押圧することにより、前記フェルール受け部との間に前記フェルールを挟み込んで固定するフェルール押圧部とを備え、
　前記フェルール押圧部は、前記フェルールを前記フェルール受け部側に付勢する付勢部材を含むことを特徴とするカラム取付装置。
　カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置であって、
　前記カラムが挿通され、一端部側がかしめられることにより前記カラムに取り付けられるフェルールと、
　前記フェルールの一端部側を受けるフェルール受け部と、
　前記フェルール受け部に取り付けられ、前記フェルールを他端部側から前記フェルール受け部側に押圧することにより、前記フェルール受け部との間に前記フェルールを挟み込んで固定するフェルール押圧部とを備え、
　前記フェルール受け部及び前記フェルール押圧部は、一方に設けられたピンと、他方に設けられたガイド溝との係合により、互いに取り付けられることを特徴とするカラム取付装置。
　前記ガイド溝には、前記フェルール受け部側への前記フェルール押圧部の押圧方向に対して傾斜した方向に延び、前記ピンをガイドする傾斜溝部が含まれることを特徴とする請求項２に記載のカラム取付装置。
　前記ガイド溝には、前記傾斜溝部に沿ってガイドされる前記ピンを係止する係止溝部が含まれることを特徴とする請求項３に記載のカラム取付装置。
　カラムを取付位置に取り付けるためのカラム取付装置であって、
　前記カラムが挿通され、一端部側がかしめられることにより前記カラムに取り付けられるフェルールと、
　前記フェルールの一端部側を受けるフェルール受け部と、
　前記フェルール受け部に取り付けられ、前記フェルールを他端部側から前記フェルール受け部側に押圧することにより、前記フェルール受け部との間に前記フェルールを挟み込んで固定するフェルール押圧部とを備え、
　前記フェルール受け部及び前記フェルール押圧部は、少なくとも一方に設けられたカムが回転されることにより、互いに取り付けられることを特徴とするカラム取付装置。
　前記フェルール押圧部は、前記フェルールを前記フェルール受け部側に付勢する付勢部材を含むことを特徴とする請求項２～５のいずれかに記載のカラム取付装置。
　前記フェルール受け部は、前記フェルールをかしめられた位置とは異なる位置で受けることを特徴とする請求項１～６に記載のカラム取付装置。
　請求項１～７のいずれかに記載のカラム取付装置に用いられる複数種類のフェルールからなるフェルールセットであって、
　各フェルールには、前記フェルール受け部により受けられる受け側接触部と、前記フェルール押圧部により押圧される押圧側接触部とが形成されており、
　前記受け側接触部と前記押圧側接触部との距離が、各フェルールにおいて同一であることを特徴とするフェルールセット。
　各フェルールには、挿通されるカラムの外径に応じた内径で中心軸線に沿って延びる挿通孔と、前記中心軸線に対して傾斜し、前記受け側接触部を有する第１円錐面とが形成されており、
　前記中心軸線に対する前記第１円錐面の傾斜角度が、各フェルールにおいて同一であるとともに、前記第１円錐面の前記中心軸線方向の長さが、各フェルールに挿通されるカラムの外径に応じて異なることを特徴とする請求項８に記載のフェルールセット。
　各フェルールには、前記第１円錐面よりも前記中心軸線に対する傾斜角度が大きい第２円錐面が、前記受け側接触部と前記押圧側接触部との間の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のフェルールセット。
　各フェルールは、前記押圧側接触部を構成する端面を有し、
　前記端面には、挿通されるカラムの外径よりも大きく拡がるように円錐状の窪みが形成されており、当該窪みを介して各フェルールにカラムが挿通されることを特徴とする請求項８～１０のいずれかに記載のフェルールセット。